[发明专利]可提高自启动性及限制超转功率输出的小型水平轴风力机

说明书

一种可提高自启动性及限制超转功率输出的小型水平轴风力机，在风力机叶片上分别固装有第一环向肋筋和第二环向肋筋，第一环向肋筋与第二环向肋筋同心设置，第一环向肋筋和第二环向肋筋的圆心位于风力机叶片的回转中心线上，第一环向肋筋的直径小于第二环向肋筋的直径；在第一环向肋筋和第二环向肋筋之间固连有梯形叶片，梯形叶片的长底边朝向风力机叶片的叶尖侧，梯形叶片的短底边朝向风力机叶片的叶根侧；梯形叶片的数量为2～99个，若干梯形叶片沿圆周方向均布分布；梯形叶片的展长为风力机叶片旋转半径的0.01％～50％；第一环向肋筋的半径为风力机叶片旋转半径的50％～99.99％；第二环向肋筋的半径为第一环向肋筋半径与梯形叶片展长之和。

技术领域

本发明属于风力发电技术领域，特别是涉及一种可提高自启动性及限制超转功率输出的小型水平轴风力机。

背景技术

风能属于可再生清洁能源，积极利用风能有助于缓解日益严重的环境和能源问题，而小型水平轴风力机便是一种风能利用设备，由于小型水平轴风力机拥有较高的风能利用效率，其被广泛应用于分布式发电系统中。

但是，对于升力型的小型水平轴风力机来说，其存在自启动困难以及大风速下超转等难题，且小型水平轴风力机不同于大型水平轴风力机，大型水平轴风力机可以通过电动机进行启动，以及通过变桨系统限制超转的功率输出，但小型水平轴风力机因其结构简单，启动只能依靠自身叶片产生的气动扭矩，且大风速下限制超转的功率输出也只能依靠叶片自身的失速特性。

另外，在平均风速较低的城市风场中，小型水平轴风力机通常难以启动，而当遇到大风或者极端阵风时，依靠叶片的失速特性进行限制功率往往也是不可靠的。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种可提高自启动性及限制超转功率输出的小型水平轴风力机，在低风速下有助于提高风力机的自启动性能，在大风速或极端阵风下能够有效限制功率输出以及降低风力机转速，进而保证风力机的运行安全。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种可提高自启动性及限制超转功率输出的小型水平轴风力机，在风力机叶片上分别固装有第一环向肋筋和第二环向肋筋，第一环向肋筋与第二环向肋筋同心设置，且第一环向肋筋和第二环向肋筋的圆心位于风力机叶片的回转中心线上，第一环向肋筋的直径小于第二环向肋筋的直径；在所述第一环向肋筋和第二环向肋筋之间固连有梯形叶片，梯形叶片的长底边朝向风力机叶片的叶尖侧，梯形叶片的短底边朝向风力机叶片的叶根侧；所述梯形叶片数量若干，若干梯形叶片沿圆周方向均布分布。

所述梯形叶片的数量为2～99个。

所述梯形叶片的展长为风力机叶片旋转半径的0.01％～50％。

所述第一环向肋筋的半径为风力机叶片旋转半径的50％～99.99％。

所述第二环向肋筋的半径为第一环向肋筋半径与梯形叶片展长之和。

本发明的有益效果：

本发明的可提高自启动性及限制超转功率输出的小型水平轴风力机，在低风速下有助于提高风力机的自启动性能，在大风速或极端阵风下能够有效限制功率输出以及降低风力机转速，进而保证风力机的运行安全。

附图说明

图1为本发明的可提高自启动性及限制超转功率输出的小型水平轴风力机结构示意图；

图中，1—风力机叶片，2—第一环向肋筋，3—第二环向肋筋，4—梯形叶片。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。